最大光學望遠鏡即將崛起
在智利阿塔卡馬沙漠海拔3000米的賽羅阿瑪佐斯山山頂,一張鋼梁網拔地而起。它所支撐的穹頂與足球場一樣大,且出人意料地靈活,而它所承載的一個巨大望遠鏡將在不久的將來追蹤夜空中的星星。
據《科學》消息,這臺望遠鏡名為極大望遠鏡(ELT),其主反光鏡將是一個直徑39米的鍍銀玻璃碗,由798塊六角形鏡面拼接而成,最終形成了一個可精確到幾十納米的完美拋物線。這是迄今建造的最大光學望遠鏡,將拍攝其他恒星周圍類地行星的照片,并在它們的大氣中尋找生命跡象。
耗資15億美元的ELT將于2028年或2029年完成,幾個月前,ELT的建造方歐洲南方天文臺(ESO)宣布,建造工作已經完成了一半。下個月,第一批拋光后的鏡面將從法國運出。ESO擁有16個成員國,并簽訂了一項保證穩定年收入的條約,可以在不作出重大犧牲的情況下支付ELT的費用。
而由美國領導的兩個同樣雄心勃勃的項目——巨型麥哲倫望遠鏡(GMT)和30米望遠鏡(TMT),曾與ELT爭奪誰最先探測天空。然而這兩個項目盡管也在打磨鏡子,但它們都還沒有開始施工,且不能保證成功。
美國的這兩個項目正在等待美國國家科學基金會(NSF)來拯救它們。美國凱克天文臺首席科學家John O 'Meara表示,目前項目有些緊急,需要NSF的投資來推進,否則將面臨嚴重危險。
盡管美國的這兩個項目吸引了來自澳大利亞、巴西、韓國、日本等國際合作伙伴的支持,但籌款卻停滯不前。今年早些時候,這兩個項目都通過了NSF的初步設計審查。接下來,NSF小組將評估這些項目是否準備好進入最終設計階段,以考慮是否向該國國會申請建設資金。
其實,單是建設一個望遠鏡,也將是NSF有史以來最大的設施支出。前TMT董事會成員、英國倫敦大學學院天文學家Richard Ellis認為,NSF行動遲緩是一種不情愿的表現。他表示,如果這兩個項目建不起來,對美國天文學來說將是一個悲劇。
TMT選擇的地點位于夏威夷大島莫納克亞山頂附近,但遭到了當地人的反對,后者不希望在他們認為神圣的地方建造更多的望遠鏡,并阻止了2015年和2019年兩次建設嘗試。NSF目前正在評估項目的有關各類情況,這一過程將需要2年時間才能完成。
TMT和GMT將繼續利用現有資金開展工作。GMT位于智利拉斯坎帕納斯天文臺,它的7面8.4米鏡面中已有3面已經完成,另外3面正在等待拋光。上個月,技術人員將20噸玻璃裝入一個圓形模具中,澆鑄成最后一面鏡面。玻璃將逐漸加熱到1165°C,同時緩慢旋轉,使鏡子呈拋物線形狀。這7塊鏡子將組合成一個25.4米的主反射鏡,將為GMT提供廣闊的視野。
和ELT一樣,TMT將由一組更小的鏡子組成,這是現有的10米凱克望遠鏡所采用的一種方法。美國公司Coherent的一條裝配線每個月都要打磨三塊1.5米長的鏡子,然后把它們修剪成六邊形。印度、中國和日本的其他團隊將生產TMT所需剩余的鏡面和備件,加拿大準備建造望遠鏡的外殼,日本則承諾建造支撐結構。